[發(fā)明專利]圓錐滾子軸承及球形端面曲率半徑的計算方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310483601.1
• 申請日: 2023-05-04
• 公開（公告）號: CN116541981A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王燕霜;王明偉;劉方正;范雨晴;王子君;栗文彬;于長鑫;袁錫銘
• 申請（專利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;F16C19/36;F16C33/36;G06F30/20;G06F119/14;G06F119/02;G06F111/06
• 代理公司: 天津市君硯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12239
• 代理人: 高文迪

本發(fā)明公開了一種圓錐滾子軸承，其特征在于：包括內(nèi)圈、滾子和外圈，R為圓錐滾子球形端面曲率半徑，本發(fā)明的圓錐滾子軸承滾子，通過理論分析，結(jié)合Hertz接觸公式，通過應(yīng)力分析，有效實現(xiàn)了曲率半徑的較佳取值范圍，給予有效理論支持，保證軸承持續(xù)有效工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機械裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種圓錐滾子軸承及滾子的球形端面曲率半徑的計算方法。

背景技術(shù)

圓錐滾子軸承是保證風(fēng)力發(fā)電機正常運轉(zhuǎn)的重要零部件之一。圓錐滾子軸承主要由內(nèi)圈、外圈、保持架、滾子等零件構(gòu)成。每個零件加工完成后均需要對其關(guān)鍵尺寸進(jìn)行校核，其中軸承內(nèi)圈擋邊與滾子球端面直接接觸，兩者間的觸點位置主要取決于球端面的曲率半徑。圓錐滾子軸承的裝配精度會影響其承載能力以及運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，尤其是軸承內(nèi)圈擋邊與滾子球形端面觸點的位置，如果滾子的球形端面的曲率半徑選取不合適，則可能導(dǎo)致觸點橢圓截斷超出擋邊端點從而引起應(yīng)力集中，導(dǎo)致軸承失效。目前圓錐滾子軸承球端面的曲率半徑大多由技術(shù)人員憑借經(jīng)驗設(shè)計，從而導(dǎo)致在軸承的運行過程中存在應(yīng)力集中等隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種圓錐滾子軸承及滾子的球形端面曲率半徑的計算方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

在上述技術(shù)方案中，

一種圓錐滾子軸承，其特征在于：?包括內(nèi)圈、外圈、滾子，R為圓錐滾子球形端面曲率半徑，則，

；

為內(nèi)圈錐形大擋邊下緣點回轉(zhuǎn)直徑；為內(nèi)圈錐形大擋邊上緣點回轉(zhuǎn)直徑，為內(nèi)圈錐形大擋邊傾斜角；為滾子節(jié)圓直徑；為滾子長度;?和為滾子與內(nèi)圈和外圈的初始接觸角，為擋邊的有效長度。

一種滾子的球形端面曲率半徑的計算方法，?（1）獲取內(nèi)圈錐形大擋邊下緣點回轉(zhuǎn)直徑；內(nèi)圈錐形大擋邊上緣點回轉(zhuǎn)直徑，內(nèi)圈錐形大擋邊傾斜角；?滾子節(jié)圓直徑；滾子長度;滾子與內(nèi)圈和外圈的初始接觸角和，擋邊的有效長度；

（2）R為球形端面曲率半徑，則，

。

本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為：

本發(fā)明的圓錐滾子軸承滾子，通過理論分析，結(jié)合Hertz接觸公式，通過應(yīng)力分析，有效實現(xiàn)了曲率半徑的較佳取值范圍，給予有效理論支持，保證軸承持續(xù)有效工作。

附圖說明

圖1是圓錐滾子軸承擋邊-滾子端面接觸幾何模型。

O是軸承節(jié)圓圓心，O₁為滾子球端面球心，O₂是軸承內(nèi)外圈錐面頂點， P點為滾子端面與擋邊理論接觸中心，C為擋邊錐面頂點，M、N分別為橢圓接觸區(qū)域上、下端點，A點為擋邊下邊緣點，B為擋邊上邊緣點，為內(nèi)圈錐形大擋邊傾斜角，為內(nèi)圈錐形大擋邊下緣點回轉(zhuǎn)直徑，為內(nèi)圈錐形大擋邊上緣點回轉(zhuǎn)直徑，為內(nèi)圈直徑。為軸承節(jié)圓直徑，擋邊的有效長度，為滾子長度，和為滾子與內(nèi)圈和外圈的初始接觸角。

對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，可以根據(jù)以上附圖獲得其他的相關(guān)附圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

實施例一

圓錐滾子軸承包括內(nèi)圈1、外圈3、滾子2，R為圓錐滾子簡稱滾子的球形端面曲率半徑首先根據(jù)幾何模型圖1確定擋板與滾子2的球端面的觸點P的位置公式，如下

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